一种PH敏感的葡甘聚糖胃减重材料及其制备方法与流程

一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于领域，尤其涉及一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料及其制备方法。


背景技术：

2.肥胖是指一定程度的明显超重与脂肪层过厚，是体内脂肪，尤其是甘油三酯积聚过多而导致的一种状态。它不是指单纯的体重增加，而是体内脂肪组织积蓄过剩的状态。由于食物摄入过多或机体代谢的改变而导致体内脂肪积聚过多造成体重过度增长并引起人体病理、生理改变或潜伏。目前世界上得肥胖与过度肥胖已经占有相当大的比例。今年来，随着中国收入水平的提高与饮食的改善，中国的肥胖发生率也在逐年的提高。
3.解决肥胖的办法有很多，手术治疗是针对重度肥胖的有效手段。缩胃手术是其中最具代表性的手术，缩胃手术全称腹腔镜缩胃手术，又名袖状胃切除手术(laparoscopic sleeve gastrectomy)，缩胃手术的原理是利用腹腔镜把胃的大弯垂直切割出来，使胃部形成一个约150cc的小胃囊，大约可容纳4-5盎司的食物。国际医学界认可的医疗减肥技术主要为：缩胃手术、胃绕道手术、胃束带手术以及胃内水球疗法。其中，胃内水球术实在胃内放入生理盐水的球囊，占据胃内空间，从而达到节食减肥的目的。但是这种方法会使得体内有异物，同时需要在体表开口，造成使用过程中的感染。
4.因此，目前出现了一种可以降解的体内膨胀材料，进入胃内后吸收胃液发生膨胀，占据胃内空间。在占据一段时间后，凝胶在胃液存在条件下降解排出体外。从而不会在人体内一直存留，造成人体排异等反应，其中专利“cn113519851a”公布了一种壳聚糖水凝胶和制备方法及其在胃填充剂中的应用，专利中提到了利用壳聚糖的酸溶解性制备的水凝胶，问题是其降解过程不可控，导致患者服用时间无法固定。凝胶在体液中的吸液膨胀速度较慢，无法快速达到占据胃内空间的目的。
5.中国专利202011208201.2一种辅助控制饮食的水凝胶及其制备方法与应用。采用了羧甲基纤维素钠与有机酸的交联反应，制备吸水膨胀的凝胶。此种方法制备的材料有酸残留风险，会造成产品在吞咽过程中对口腔与食道的损伤。同时其降解过程无法实现可控降解，造成患者服用时间混乱的问题。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料及其制备方法，本发明结构简单，制备方便；使用时，具有快速膨胀占位、可控降解、材料不吸收、无热量的特点。
7.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
8.一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料，包括胃减重胶囊与ph调节剂，胃减重胶囊的直径在5～20mm之间，长度在15～20mm之间，ph调节剂的直径在5～20mm之间，长度在1～10mm之间。
9.进一步的，所述胃减重胶囊的直径在10-15mm之间，ph调节剂为直径在5-8mm之间
的压片结构。
10.进一步的，所述胃减重胶囊采用魔芋蒲甘聚糖、交联羧甲基纤维素钠和交联聚维酮制成；所述ph调节剂采用铝碳酸镁、羧甲基纤维素钠制成。
11.一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料的制备方法，包括如下步骤：
12.步骤1，溶解魔芋葡甘聚糖溶液；在烧杯中加入所述魔芋葡甘聚糖，加入纯化水低温溶胀1-10小时后，加热到40-90℃，搅拌状态下缓慢加入交联羧甲基纤维素钠；
13.步骤2，待步骤1完成后，将溶液倒入冻干盘中，将冻干盘放入到冻干机中进行冻结与冻干得到产品；
14.步骤3，待步骤2结束后将产品放入粉碎机中，开启粉碎机进行粉碎，粉碎后产品通过筛网进行过筛，得到粉末状的产品；
15.步骤4，待步骤3结束后，将粉碎后的产品与交联pvp混合均匀，称取样品放入到带透气口的硅胶模具中，高压高温蒸汽加湿箱中，温度设定50-200℃进行蒸汽交联，时间为1-5h；
16.步骤5，待步骤4完成后，取出加湿后的样品进行横向与纵向的压缩，使其压缩成为标准的产品大小；
17.步骤6，待步骤5完成后，使用铝碳酸镁、羧甲基纤维素钠压片制成ph调节剂；
18.步骤7，待步骤6结束后，将产品放入泡罩与铝塑袋中，进行灭菌处理，最后得到成品。
19.进一步的，步骤1中，所述魔芋葡甘聚糖的浓度为2％-10％，所述交联羧甲基纤维素钠浓度为1％-5％。
20.进一步的，步骤2中，冻结与冻干过程具体如下：
21.a、冻干机温度为-55℃，时间为3～15h；
22.b、隔板温度为-15℃，时间为3～10h；
23.c、隔板温度为0℃，时间为5～24h；
24.d、隔板温度为25℃，时间为3～15h；
25.经过上述冻干过程，可实现产品完全冻干。
26.进一步的，步骤3中，粉碎机选择家用料理机或者专业粉碎机，转速为2000-10000转/min，粉碎时间为1-20min，筛网为60-1200目筛网。
27.进一步的，步骤6中，ph调节剂含量为铝碳酸镁5-15g，羧甲基纤维素钠10-25g。
28.进一步的，步骤7中，灭菌方式为钴-60辐照灭菌、电子束辐照灭菌或环氧乙烷灭菌。
29.本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
30.1、ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料具有优良的吞服性能，患者只需要按照医生指导进行口服1-3片即可实现胃部减重。
31.2、本发明ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料能在胃内存留，待胶囊溶解之后，减重材料与体液接触，因为交联pvp存在，材料迅速吸水，吸水之后体积进一步膨胀，膨胀后可快速占据胃内体积，达到节食减肥的目的。
32.3、本发明ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料在吸收液体膨胀之后，由于胃内的低ph环境，使得产品能够保持海绵结构稳固，维持8-10小时时间。
33.4、在患者胃内保持膨胀状态8-10小时后，或者根据医生指导，完成了此段时间的治疗需求，可口服2-3片ph调节剂，快速改变胃内的ph环境，以使得海绵机构崩解，样品流出的目的。
34.5、本发明ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料结构稳定，设计新颖，吸液能力强，制作工艺相对简便，可重复性高，产品安全性高，可广泛应用于医疗器械领域。
附图说明
35.图1为本发明ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料吸收水分前后状态对比。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
37.本发明提供一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料，该ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料包括胃减重胶囊与ph调节剂。
38.所述胃减重胶囊结构状态的直径
×
长可为具体可为上述的ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料中，所述ph调节剂的直径
×
长可为具体可为压片结构。
39.上述的ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料中，所述胃减重胶囊采用魔芋蒲甘聚糖、交联羧甲基纤维素钠、交联聚维酮制成。上述的ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料中，所述ph调节剂采用铝碳酸镁、羧甲基纤维素钠等成分制成。
40.本发明还提供了上述ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料的使用方法，如图1所示，包括如下步骤：
41.产品使用时可直接吞服，同时饮用大约500-1000ml水，使得海绵充分膨胀以达到饱腹的作用。在服用胃减重材料后，根据医生与患者的需要，服用胃部ph调节剂，局部调节胃内的ph环境。胃减重材料在接近中性的ph环境下，交联羧甲基纤维素钠发生快速降解，从而导致整个材料体系的崩解，最终产品成为碎屑随着消化道排出体外。
42.本发明进一步提供了一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料的制备方法，包括如下步骤：溶解魔芋葡甘聚糖溶液，在溶液中加入一定量的交联羧甲基纤维素钠，快速搅拌使其混合均匀，然后进行冻干。得到的海绵进行粉碎，粉碎的海绵与交联pvp混合均匀，高温加湿后压缩到胶囊大小。最后将其装入到胶囊中，包装灭菌后产品制备完成。本产品还包括一种胃部ph调节剂，主要成分是铝碳酸镁、羧甲基纤维素钠等成分。
43.其具体制备过程如下：
44.步骤1，在烧杯中加入所述魔芋葡甘聚糖，加入纯化水低温溶胀1-10小时后，加热到40-90℃，搅拌状态下缓慢加入交联羧甲基纤维素钠。所述魔芋葡甘聚糖的浓度为2％-10％，加入所述交联羧甲基纤维素钠浓度为1％-5％。
45.步骤2，待步骤1中所述的溶液溶解完成后，倒入冻干盘中，将冻干盘放入到冻干机中进行冻结与冻干，获得产品。
46.冻结与冻干过程具体如下：
47.a、冻干机温度为-55℃，时间为3～15h；
48.b、隔板温度为-15℃，时间为3～10h；
49.c、隔板温度为0℃，时间为5～24h；
50.d、隔板温度为25℃，时间为3～15h；
51.经过上述冻干过程，可实现产品的完全冻干。
52.步骤3，待步骤2结束后将产品放入粉碎机中，开启粉碎机进行粉碎，粉碎后产品进行过筛，得到一定粒径的粉末状的产品。
53.步骤3中的粉碎机可选择家用料理机或者专业粉碎机，粉碎机转速为2000-10000转/min，粉碎时间为1-20min。
54.步骤3中产品筛网可为60-1200目筛网。
55.步骤4，待步骤3结束后，将粉碎后产品与交联pvp混合均匀，称取一定质量的样品放入到带透气口的硅胶模具中，高压高温蒸汽加湿箱中，温度设定50-200℃进行蒸汽交联。
56.步骤4中所述的高压高温蒸汽交联时间为1-5h。
57.步骤5，待步骤4完成后，取出加湿后的样品进行横向与纵向的压缩，使其压缩成为目标的大小。
58.步骤6，待步骤5完成后，使用铝碳酸镁、羧甲基纤维素钠压片制成ph调节剂。
59.步骤6中的ph调节剂含量为铝碳酸镁5-15g，羧甲基纤维素钠10-25g。
60.步骤7，待步骤6结束后，将产品放入泡罩与铝塑袋中，进行灭菌处理，最后得到成品。
61.步骤7中提到的灭菌方式可为钴-60辐照灭菌、电子束辐照灭菌、环氧乙烷灭菌等几种方式中的一种。
62.本发明还提供以下具体实例进一步说明：
63.实施例1
64.本实施例提供了一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
65.1、在烧杯中加入2g魔芋葡甘聚糖，加入98ml纯化水低温溶胀10小时后，加热到90℃，搅拌状态下缓慢加入4g交联羧甲基纤维素钠。
66.2、待步骤1中所述的溶液溶解完成后，倒入冻干盘中，将冻干盘放入到冻干机中进行预冻与冻干。
67.所述述的制备方法中，所述冻结与冻干过程具体如下：
68.a、冻干机温度为-55℃，时间为5h；b、隔板温度为-15℃，时间为10h；c、隔板温度为0℃，时间为5h；d、隔板温度为25℃，时间为15h；经过上述冻干过程，可实现产品完全冻干。
69.3、待步骤2结束后将产品放入粉碎机中，开启粉碎机进行粉碎，粉碎后产品进行过筛，得到一定粒径的粉末。
70.步骤3中的粉碎机可选择家用料理机，转速为2500转/min，粉碎时间为20min。
71.步骤3中产品筛网可为60目筛网。
72.4、待步骤3结束后，将粉碎后产品与交联pvp混合均匀，质量比例为2:1，称取一定质量的样品放入到带透气口的硅胶模具中，高压高温蒸汽加湿箱中，温度设定120℃进行高压蒸汽交联。交联时间为1小时。
73.5、待步骤4完成后，取出加湿后的样品进行横向与纵向的压缩，使其压缩成为
大小。
74.6、待步骤5完成后，使用5g铝碳酸镁、10g羧甲基纤维素钠压片制成ph调节剂。
75.7、待步骤6结束后，将产品放入泡罩与铝塑袋中，进行灭菌处理，最后得到成品。
76.步骤7中提到的灭菌方式可为钴-60辐照灭菌，灭菌剂量为15kgy。
77.实施例2
78.本实施例提供了一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
79.1、在烧杯中加入3g魔芋葡甘聚糖，加入97ml纯化水低温溶胀8小时后，加热到80℃，搅拌状态下缓慢加入5g交联羧甲基纤维素钠。
80.2、待步骤1中所述的溶液溶解完成后，倒入冻干盘中，将冻干盘放入到冻干机中进行预冻与冻干。
81.所述述的制备方法中，所述冻结与冻干过程具体如下：
82.a、冻干机温度为-55℃，时间为3h；b、隔板温度为-15℃，时间为8h；c、隔板温度为0℃，时间为15h；d、隔板温度为25℃，时间为20h；经过上述冻干过程，可实现产品完全冻干。
83.3、待步骤2结束后将产品放入粉碎机中，开启粉碎机进行粉碎，粉碎后产品进行过筛，得到一定粒径的粉末。
84.步骤3中的粉碎机可选择家用料理机，转速为3500转/min，粉碎时间为30min。
85.步骤3中产品筛网可为60目筛网。
86.4、待步骤3结束后，将粉碎后产品与交联pvp混合均匀，质量比例为1:2，称取一定质量的样品放入到带透气口的硅胶模具中，高压高温蒸汽加湿箱中，温度设定110℃进行高压蒸汽交联。交联时间为1.5小时。
87.5、待步骤4完成后，取出加湿后的样品进行横向与纵向的压缩，使其压缩成为大小。
88.6、待步骤5完成后，使用2.5g铝碳酸镁、8g羧甲基纤维素钠压片制成ph调节剂。
89.7、待步骤6结束后，将产品放入泡罩与铝塑袋中，进行灭菌处理，最后得到成品。
90.步骤7中提到的灭菌方式可为钴-60辐照灭菌，灭菌剂量为12kgy。
91.实施例3
92.本实施例提供了一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
93.1、在烧杯中加入5g魔芋葡甘聚糖，加入95ml纯化水低温溶胀7小时后，加热到60℃，搅拌状态下缓慢加入4.5g交联羧甲基纤维素钠。
94.2、待步骤1中所述的溶液溶解完成后，倒入冻干盘中，将冻干盘放入到冻干机中进行预冻与冻干。
95.所述述的制备方法中，所述冻结与冻干过程具体如下：
96.a、冻干机温度为-55℃，时间为10h；b、隔板温度为-15℃，时间为9h；c、隔板温度为0℃，时间为15h；d、隔板温度为25℃，时间为25h；经过上述冻干过程，可实现产品完全冻干。
97.3、待步骤2结束后将产品放入粉碎机中，开启粉碎机进行粉碎，粉碎后产品进行过筛，得到一定粒径的粉末。
98.步骤3中的粉碎机可选择家用料理机，转速为2800转/min，粉碎时间为40min。
99.步骤3中产品筛网可为80目筛网。
100.4、待步骤3结束后，将粉碎后产品与交联pvp混合均匀，质量比例为1:1，称取一定质量的样品放入到带透气口的硅胶模具中，高压高温蒸汽加湿箱中，温度设定100℃进行高压蒸汽交联。交联时间为3小时。
101.5、待步骤4完成后，取出加湿后的样品进行横向与纵向的压缩，使其压缩成为大小。
102.6、待步骤5完成后，使用5g铝碳酸镁、5g羧甲基纤维素钠压片制成ph调节剂。
103.7、待步骤6结束后，将产品放入泡罩与铝塑袋中，进行灭菌处理，最后得到成品。
104.步骤7中提到的灭菌方式可为电子束辐照灭菌，灭菌剂量为15kgy。
105.实施例4
106.本实施例提供了一种ph敏感的葡甘聚糖胃减重材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
107.1、在烧杯中加入3g魔芋葡甘聚糖，加入97ml纯化水低温溶胀6小时后，加热到75℃，搅拌状态下缓慢加入6g交联羧甲基纤维素钠。
108.2、待步骤1中所述的溶液溶解完成后，倒入冻干盘中，将冻干盘放入到冻干机中进行预冻与冻干。
109.所述述的制备方法中，所述冻结与冻干过程具体如下：
110.a、冻干机温度为-55℃，时间为12h；b、隔板温度为-15℃，时间为12h；c、隔板温度为0℃，时间为10h；d、隔板温度为25℃，时间为10h；经过上述冻干过程，可实现产品完全冻干。
111.3、待步骤2结束后将产品放入粉碎机中，开启粉碎机进行粉碎，粉碎后产品进行过筛，得到一定粒径的粉末。
112.步骤3中的粉碎机可选择家用料理机，转速为10000转/min，粉碎时间为50min。
113.步骤3中产品筛网可为100目筛网。
114.4、待步骤3结束后，将粉碎后产品与交联pvp混合均匀，质量比例为1:1，称取一定质量的样品放入到带透气口的硅胶模具中，高压高温蒸汽加湿箱中，温度设定110℃进行高压蒸汽交联。交联时间为3小时。
115.5、待步骤4完成后，取出加湿后的样品进行横向与纵向的压缩，使其压缩成为大小。
116.6、待步骤5完成后，使用3g铝碳酸镁、7g羧甲基纤维素钠压片制成ph调节剂。
117.7、待步骤6结束后，将产品放入泡罩与铝塑袋中，进行灭菌处理，最后得到成品。
118.步骤7中提到的灭菌方式可为环氧乙烷灭菌。
119.产品性能测试：
120.选择上述实施例1-4的样品进行比较，分别在产品低ph吸液能力、高ph降解能力测试比较。
121.1、吸液性能测试
122.取实施例1-4的样品与两种对照品，称取初始重量m0，然后将样品投入到不同的液
体中，待全部吸液完成后称重质量mh，吸液能力为mh/m0的计算值。吸液过程中并记录吸收饱和的吸液时间t。吸收的液体分别为生理盐水、模拟胃液、模拟肠液。将各个样品的吸液性能测试效果总结到表1。
123.表1
[0124][0125]
由上表分析，实施例1的吸液性能最好。
[0126]
2、降解性能测试
[0127]
取实施例1-4的样品与两种对照品，按照质量：体积为1:60的比例分别加入到三种液体中，其中第三种液体中投入5片ph调节剂。放置于37℃
±
1℃的恒温培养箱中放置1天时间，每8个小时观察其降解效果。降解效果见表2。
[0128]
表2
[0129][0130]
由此可见，在生理盐水中与模拟胃液中能够保持形态完整，但是在使用ph调节剂的模拟胃液中能够快速降解的1号配方比较符合临床需求。
[0131]
由上表2可以看到配方2与3的降解情况较好。
[0132]
魔芋葡甘聚糖：
[0133]
魔芋葡甘聚糖由分子比1:1.6～1.7的葡萄糖和甘露糖残基通过β-1，4糖苷键聚合而成的高分子杂多糖。魔芋葡甘聚糖是一种水溶性非离子型多糖，主链由d-甘露糖和d-葡萄糖以β-1，4吡喃糖甘键连结，在主链甘露糖的c位上存在着以β一1，3键结合的支链结构回嗍，大约每32个糖残基上有3个支链，并且某些糖残基上有乙酰基团。天然的魔芋葡甘聚糖是由放射状排列的胶束组成，其结构有d型(非晶型)和p型(晶型)两种。x射线衍射分析表
明，魔芋葡甘聚糖粒子显示近似无定形结构。
[0134]
魔芋葡甘聚糖为所有膳食纤维中的优品，不含热量、有饱腹感，且能减少和延缓葡萄糖的吸收，抑制脂肪酸的合成，具有极佳的减脂瘦身作用。魔芋葡甘聚糖在减脂的同时还有助于生态通便、平稳血糖、降血脂和抗脂肪肝，安全无毒副作用。本专利充分利用了魔芋葡甘聚糖膨胀性能，无法被人体吸收的特点开发胃减重材料。
[0135]
交联羧甲基纤维素钠：
[0136]
本品为交联的、部分羧甲基化的纤维素钠盐，或者说羧甲基纤维素钠的交联聚合物，cellulose carboxymethyl ether,sodium salt,crosslinked[74811-65-7]，简称ccna。本品为白色或类白色粉末；有引湿性。本品在水中溶胀并形成混悬液，在无水乙醇、乙醚、丙酮或甲苯中不溶。ccna在口服制剂中用作片剂、胶囊和颗粒剂的崩解剂，依靠毛细管和溶胀作用起到崩解的效果，本品特点是可压性好，崩解力强。用作崩解剂时用量可达5.0％(w/w)，但通常直接压片工艺中用量为2.0％(w/w),湿法制粒工艺中用量为3.0％(w/w)。交联羧甲基纤维素钠不溶于水，但它通过迅速吸水溶胀至体积为原来的4-8倍而起到崩解剂的作用。利用交联羧甲基纤维素钠在胃液中快速吸水膨胀的作用，使得本专利的产品在胃内快速膨胀站位，从而达到饱腹的目的。同时，交联羧甲基纤维素钠也无法被人体吸收，从而不产生热量。
[0137]
交联pvp
[0138]
交联pvp(聚乙烯吡咯烷酮)是白色、流动性良好的粉末或颗粒，在有机溶媒及强酸强碱溶液中均不溶解，但在水中迅速溶胀并且不会出现高粘度的凝胶层，因而其崩解性能十分优越，已为英、美等国药典所收载。
[0139]
溶解魔芋葡甘聚糖溶液，在溶液中加入一定量的交联羧甲基纤维素钠，快速搅拌使其混合均匀，然后进行冻干。得到的海绵进行粉碎，粉碎的海绵与交联pvp混合均匀，高温加湿后压缩到胶囊大小。最后将其装入到胶囊中，包装灭菌后产品制备完成。本产品还包括一种胃部ph调节剂，主要成分是铝碳酸镁、羧甲基纤维素钠等成分。此专利公开的技术过程中未添加化学交联物质，工艺简单，可重现性高。
[0140]
产品使用时可直接吞服，同时饮用大约500-1000ml水，使得海绵充分膨胀以达到饱腹的作用。在服用胃减重材料后，根据医生与患者的需要，服用胃部ph调节剂，局部调节胃内的ph环境。胃减重材料在接近中性的ph环境下，交联羧甲基纤维素钠发生快速降解，从而导致整个材料体系的崩解，最终产品成为碎屑随着消化道排出体外。
[0141]
本专利选用的材料人体内没有相关的消化酶，因此其成分都不可被人体吸收，不会产生热量，进一步保证的胃减重与减肥的目的。
[0142]
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0143]
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。